მ.ივანოვი, ფ. ნ.
ლითონების, განსაკუთრებით რკინისა და არალეგირებული ფოლადის კოროზია დიდ ზიანს აყენებს მოწყობილობებსა და მილსადენებს, რომლებიც მუშაობენ წყალთან და ჰაერთან კონტაქტში. ეს იწვევს აღჭურვილობის მომსახურების ვადის შემცირებას და დამატებით ქმნის პირობებს წყლის დაბინძურებისთვის კოროზიის პროდუქტებით.
შეგიძლიათ გამოიწეროთ სტატიები მისამართზე
როგორც ცნობილია, კოროზია არის ელექტროქიმიური პროცესი, რომლის დროსაც ხდება ლითონის დაჟანგვა, ანუ მისი ატომების მიერ ელექტრონების გათავისუფლება. ეს პროცესი ხდება ზედაპირის მიკროსკოპულ ნაწილში, რომელსაც ეწოდება ანოდური რეგიონი. ეს იწვევს ლითონის მთლიანობის დარღვევას, რომლის ატომებიც შედიან ქიმიური რეაქციებიგანსაკუთრებით აქტიურია ატმოსფერული ჟანგბადის და ტენიანობის არსებობისას.
ვინაიდან ლითონები ელექტროენერგიის კარგი გამტარები არიან, გამოთავისუფლებული ელექტრონები თავისუფლად მიედინება სხვა მიკროსკოპულ რეგიონში, სადაც წყლისა და ჟანგბადის თანდასწრებით, შემცირების რეაქციები. ამ რეგიონს კათოდს უწოდებენ.
ელექტროქიმიური კოროზიის წარმოქმნას შეიძლება დაუპირისპირდეს ძაბვის გამოყენებით გარე პირდაპირი დენის წყაროდან ლითონის ელექტროდის პოტენციალის გადატანა იმ მნიშვნელობებზე, რომლებზეც არ ხდება კოროზიის პროცესი.
ამის საფუძველზე აშენდა მიწისქვეშა მილსადენების, ტანკების და სხვა ლითონის კონსტრუქციების კათოდური დაცვის სისტემები. თუ ელექტრული პოტენციალი გამოიყენება დაცულ ლითონზე, ლითონის სტრუქტურის მთელ ზედაპირზე დგინდება ასეთი პოტენციური მნიშვნელობები, რომლებშიც შეიძლება მოხდეს მხოლოდ შემცირების კათოდური პროცესები: მაგალითად, ლითონის კათიონები მიიღებენ ელექტრონებს და გარდაიქმნება ქვედა იონებად. ჟანგვის მდგომარეობა ან ნეიტრალური ატომები.
ტექნიკურად, ლითონების კათოდური დაცვის მეთოდი ხორციელდება შემდეგნაირად ( ბრინჯი. 1). დასაცავად ლითონის კონსტრუქციას მიეწოდება მავთული, მაგალითად ფოლადის მილსადენი, რომელიც დაკავშირებულია კათოდური სადგურის უარყოფით ბოძთან, რის შედეგადაც მილსადენი ხდება კათოდად. ლითონის კონსტრუქციიდან გარკვეულ მანძილზე მიწაში მოთავსებულია ელექტროდი, რომელიც მავთულით უკავშირდება დადებით პოლუსს და ხდება ანოდი. კათოდსა და ანოდს შორის პოტენციური განსხვავება იქმნება ისე, რომ მთლიანად აღმოიფხვრას დაცულ სტრუქტურაზე ჟანგვითი პროცესების წარმოშობა. ამ შემთხვევაში, სუსტი დინებები მიედინება ტენიან ნიადაგში კათოდსა და ანოდს შორის ნიადაგის სისქეში. ეფექტური დაცვა მოითხოვს მილსადენის მთელ სიგრძეზე რამდენიმე ანოდის ელექტროდის განთავსებას. თუ შესაძლებელია დაცულ სტრუქტურასა და ნიადაგს შორის პოტენციური სხვაობის შემცირება 0,85-1,2 ვ-მდე, მაშინ მილსადენის კოროზიის სიჩქარე მცირდება მნიშვნელოვნად დაბალ მნიშვნელობებამდე.
ასე რომ, კათოდური დაცვის სისტემა მოიცავს მუდმივის წყაროს ელექტრო დენი, მართვის წერტილი და ანოდური დამიწება. როგორც წესი, კათოდური დაცვის სადგური შედგება AC ტრანსფორმატორისა და დიოდური რექტიფიკატორისგან. როგორც წესი, იგი იკვებება 220 ვ ქსელიდან; ასევე არის სადგურები, რომლებიც იკვებება მაღალი (6-10 კვ) ძაბვის ხაზებით.
იმისათვის, რომ კათოდმა სადგურმა ეფექტურად იმუშაოს, პოტენციური სხვაობა მის მიერ შექმნილ კათოდსა და ანოდს შორის უნდა იყოს მინიმუმ 0,75 ვ. ზოგიერთ შემთხვევაში, დაახლოებით 0,3 ვ საკმარისია წარმატებული დაცვისთვის. ამავე დროს, როგორც ტექნიკური პარამეტრებიკათოდური დაცვის სადგურები იყენებენ გამომავალი დენის და გამომავალი ძაბვის ნომინალურ მნიშვნელობებს. ამრიგად, ჩვეულებრივ, სადგურების ნომინალური გამომავალი ძაბვა არის 20-დან 48 ვ-მდე. ანოდსა და დაცულ ობიექტს შორის დიდი მანძილით, სადგურის საჭირო გამომავალი ძაბვა აღწევს 200 ვ-ს.
დამხმარე ინერტული ელექტროდები გამოიყენება როგორც ანოდები. ანოდური დამიწების ელექტროდები, მაგალითად, AZM-3X მოდელი, რომელიც დამზადებულია სს Katod-ის მიერ (სოფელი რაზვილკა, მოსკოვის ოლქი), არის ჩამოსხმა კოროზიის მდგრადი შენადნობისგან, რომელიც აღჭურვილია სპეციალური მავთულით სპილენძის ბირთვით გამაგრებულ იზოლაციაში, ასევე. დალუქული შეერთება კათოდური დაცვის სადგურის მთავარ კაბელთან შესაერთებლად. ყველაზე რაციონალურია დამიწების გამტარების გამოყენება მაღალი და ზომიერი კოროზიული აქტივობის მქონე გარემოში, როდესაც წინააღმდეგობანიადაგი 100 ომამდე.მ. ველის სიძლიერისა და დენის სიმკვრივის ოპტიმალური განაწილებისთვის აღჭურვილობის მთელ სხეულზე, ანოდების ირგვლივ მოთავსებულია სპეციალური ეკრანები ნახშირის ან კოქსის საყრდენის სახით.
კათოდური დაცვის სადგურის ეფექტურობის შესაფასებლად საჭიროა სისტემა, რომელიც შედგება საზომი ელექტროდისა და საცნობარო ელექტროდისგან და წარმოადგენს საკონტროლო და საზომი წერტილის ძირითად ნაწილს. ამ ელექტროდების წაკითხვის საფუძველზე რეგულირდება კათოდური დაცვის პოტენციალის სხვაობა.
საზომი ელექტროდები მზადდება მაღალი შენადნობის ფოლადისგან, სილიციუმის თუჯისგან, პლატინირებული სპილენძის ან ბრინჯაოსგან და სპილენძისგან. საცნობარო ელექტროდები არის ვერცხლის ქლორიდი ან სპილენძის სულფატი. ჩემი თავისებურად დიზაინისაცნობარო ელექტროდები შეიძლება იყოს წყალქვეშა ან დისტანციური. მათში გამოყენებული ხსნარის შემადგენლობა ახლოს უნდა იყოს საშუალების შემადგენლობასთან, დან მტკივნეული ეფექტებირომელიც საჭიროებს აღჭურვილობას დაცვას.
შეიძლება აღინიშნოს EDB ტიპის ხანგრძლივი მოქმედების ბიმეტალური საცნობარო ელექტროდები, რომლებიც შემუშავებულია VNIIGAZ-ის (მოსკოვი) მიერ. ისინი შექმნილია პოტენციური სხვაობის გასაზომად მიწისქვეშა ლითონის ობიექტს (მათ შორის მილსადენს) და მიწას შორის კათოდური დაცვის სადგურის გასაკონტროლებლად. ავტომატური რეჟიმიმძიმე დატვირთვის პირობებში და მნიშვნელოვან სიღრმეზე, ანუ იქ, სადაც სხვა ელექტროდები ვერ უზრუნველყოფენ მოცემული პოტენციალის მუდმივ შენარჩუნებას.
კათოდური დაცვის აღჭურვილობას ძირითადად ადგილობრივი მწარმოებლები აწვდიან. ამდენად, აღნიშნული სს „კათოდი“ გთავაზობთ „მინერვა-3000“ სადგურს ( ბრინჯი. 2), შექმნილია წყალმომარაგების მთავარი ქსელების დასაცავად. მისი ნომინალური გამომავალი სიმძლავრეა 3,0 კვტ, გამომავალი ძაბვა 96 ვ, დამცავი დენი 30 ა. დამცავი პოტენციალის შენარჩუნების სიზუსტე და დენის მნიშვნელობის შესაბამისად არის 1 და 2%. ტალღის მნიშვნელობა არ არის 1% -ზე მეტი.
სხვა რუსი მწარმოებელი- სს Energomera (სტავროპოლი) - აწვდის MKZ-M12, PNKZ-PPCh-M10 და PN-OPE-M11 ბრენდების მოდულებს, რომლებიც უზრუნველყოფს მიწისქვეშა ლითონის კონსტრუქციების ეფექტურ კათოდური დაცვას მაღალი კოროზიის საშიშროების ადგილებში. MKZ-M12 მოდულს აქვს ნომინალური დენი 15 ან 20 ა; ნომინალური გამომავალი ძაბვა არის 24 ვ. MKZ-M12-15-24-U2 მოდელებისთვის გამომავალი ძაბვა არის 30 ვ. დამცავი პოტენციალის შენარჩუნების სიზუსტე აღწევს ±0,5%, მითითებული დენი არის ±1%. ტექნიკური რესურსი 100 ათასი საათია, ხოლო მომსახურების ვადა მინიმუმ 20 წელია.
შპს "ელექტრონული ტექნოლოგიები" (ტვერი) გთავაზობთ კათოდური დაცვის სადგურებს "ტვერცას" ( ბრინჯი. 3), აღჭურვილია ჩაშენებული მიკროპროცესორით და ტელემექანიკური დისტანციური მართვის სისტემით. საკონტროლო და საზომი წერტილები აღჭურვილია არაპოლარიზებული ხანგრძლივი მოქმედების შედარების ელექტროდებით ელექტროქიმიური პოტენციალის სენსორებით, რომლებიც უზრუნველყოფენ პოლარიზაციის პოტენციალის გაზომვას მილსადენზე. ამ სადგურებში ასევე შედის კათოდური დენის რეგულირებადი წყარო და მიკროსქემის ელექტრული პარამეტრების სენსორების ბლოკი, რომელიც დაკავშირებულია კონტროლერის საშუალებით დისტანციური წვდომის მოწყობილობასთან. ამ სადგურის ტრანსფორმატორი დამზადებულია Epcos ტიპის ფერიტის ბირთვების საფუძველზე. ასევე გამოიყენება ძაბვის გადამყვანის კონტროლის სისტემა UCC 2808A მიკროსქემის საფუძველზე.
კომპანია Kurs-OP (მოსკოვი) აწარმოებს ელკონის კათოდური დაცვის სადგურებს, რომელთა გამომავალი ძაბვა მერყეობს 30-დან 96 ვ-მდე, ხოლო გამომავალი დენი 20-დან 60 ა-მდე დიაპაზონში. გამომავალი ძაბვის ტალღა - არაუმეტეს 2. % . ეს სადგურები შექმნილია ნიადაგის კოროზიისგან ერთჯაჭვიანი მილსადენების დასაცავად, ხოლო ერთობლივი დაცვის განყოფილების გამოყენებით, მრავალჯაჭვიანი მილსადენები მაწანწალა დენების გარეშე ზომიერ კლიმატურ პირობებში (-45-დან +40 ° C-მდე). სადგურებში შედის ერთფაზიანი დენის ტრანსფორმატორი, გადამყვანი გამომავალი ძაბვის ეტაპობრივი რეგულირებით, მაღალი ძაბვის მოწყობილობა, ორპოლუსიანი ხელით გათიშვა და დენის ჩახშობა.
ასევე შეიძლება აღინიშნოს NGK-IPKZ სერიის კათოდური დაცვის დანადგარები, რომლებიც წარმოებულია NPF Neftegazkompleks EKhZ LLC (სარატოვი), რომლის მაქსიმალური გამომავალი დენი არის 20 ან 100 A, ხოლო ნომინალური გამომავალი ძაბვა არის 48 ვ.
კათოდური დაცვის სადგურების ერთ-ერთი მიმწოდებელი დსთ-ს ქვეყნებიდან არის Hoffmann Electric Technologies (ხარკოვი, უკრაინა), რომელიც გთავაზობთ აღჭურვილობას მაგისტრალური მილსადენების ნიადაგის კოროზიისგან ელექტროქიმიური დაცვისთვის.
ელექტროქიმიური დაცვა – ეფექტური მეთოდიმზა პროდუქტების დაცვა ელექტროქიმიური კოროზიისგან. ზოგიერთ შემთხვევაში შეუძლებელია საღებავის საფარის ან დამცავი შესაფუთი მასალის განახლება, მაშინ მიზანშეწონილია გამოიყენოთ ელექტროქიმიური დაცვა. მიწისქვეშა მილსადენის ან ფსკერის დაფარვა ზღვის გემიმისი განახლება ძალიან შრომატევადი და ძვირია, ზოგჯერ ეს უბრალოდ შეუძლებელია. ელექტროქიმიური დაცვა საიმედოდ იცავს პროდუქტს, ხელს უშლის მიწისქვეშა მილსადენების, გემების ფსკერის, სხვადასხვა ტანკების განადგურებას და ა.შ.
ელექტროქიმიური დაცვა გამოიყენება იმ შემთხვევებში, როდესაც თავისუფალი კოროზიის პოტენციალი არის ძირითადი ლითონის ინტენსიური დაშლის ან რეპასივაციის არეში. იმათ. როდესაც ხდება ლითონის კონსტრუქციების ინტენსიური განადგურება.
ელექტროქიმიური დაცვის არსი
მზა ლითონის პროდუქტს გარედან უკავშირდება პირდაპირი დენი (DC წყარო ან დამცავი). ელექტრული დენი დაცული პროდუქტის ზედაპირზე ქმნის მიკროგალვანური წყვილების ელექტროდების კათოდური პოლარიზაციას. ამის შედეგია ის, რომ ანოდური უბნები ლითონის ზედაპირზე ხდება კათოდური. და კოროზიული გარემოს გავლენის გამო, განადგურებულია არა სტრუქტურის ლითონი, არამედ ანოდი.
იმისდა მიხედვით, თუ რომელი მიმართულებით (დადებითი თუ უარყოფითი) იცვლება ლითონის პოტენციალი, ელექტროქიმიური დაცვა იყოფა ანოდურ და კათოდურიდ.
კათოდური კოროზიისგან დაცვა
კათოდური ელექტროქიმიური კოროზიისგან დაცვა გამოიყენება, როდესაც დაცული ლითონი არ არის მიდრეკილი პასივაციისკენ. ეს არის ლითონების კოროზიისგან დაცვის ერთ-ერთი მთავარი ტიპი. კათოდური დაცვის არსი არის უარყოფითი პოლუსიდან პროდუქტზე გარე დენის გამოყენება, რომელიც აძლიერებს კოროზიული ელემენტების კათოდური მონაკვეთების პოლარიზაციას, რაც პოტენციურ მნიშვნელობას უახლოვდება ანოდურს. დენის წყაროს დადებითი პოლუსი დაკავშირებულია ანოდთან. ამ შემთხვევაში, დაცული სტრუქტურის კოროზია თითქმის ნულამდე მცირდება. ანოდი თანდათან ფუჭდება და პერიოდულად უნდა შეიცვალოს.
არსებობს კათოდური დაცვის რამდენიმე ვარიანტი: პოლარიზაცია ელექტრო დენის გარე წყაროდან; კათოდური პროცესის სიჩქარის შემცირება (მაგალითად, ელექტროლიტის დეაერაცია); კონტაქტი მეტალთან, რომლის თავისუფალი კოროზიის პოტენციალი მოცემულ გარემოში უფრო ელექტროუარყოფითია (ე.წ. მსხვერპლშეწირვის დაცვა).
ელექტრული დენის გარე წყაროდან პოლარიზაცია ძალიან ხშირად გამოიყენება ნიადაგში, წყალში მდებარე სტრუქტურების დასაცავად (გემების ძირი და ა.შ.). გარდა ამისა ამ ტიპისკოროზიისგან დაცვა გამოიყენება თუთიის, კალის, ალუმინის და მისი შენადნობების, ტიტანის, სპილენძის და მისი შენადნობების, ტყვიის, ასევე მაღალი ქრომის, ნახშირბადის, შენადნობის (როგორც დაბალი, ასევე მაღალი შენადნობის) ფოლადებისთვის.
გარე დენის წყაროა კათოდური დაცვის სადგურები, რომლებიც შედგება გამსწორებლის (კონვერტორის), დაცული სტრუქტურის დენის მიწოდებისგან, ანოდის დამიწების გამტარებლებისგან, საცნობარო ელექტროდისა და ანოდის კაბელისგან.
კათოდური დაცვაგამოიყენება როგორც დამოუკიდებელი, ასევე დამატებითი ტიპის კოროზიისგან დაცვა.
მთავარი კრიტერიუმი, რომლითაც შეიძლება ვიმსჯელოთ კათოდური დაცვის ეფექტურობაზე, არის დამცავი პოტენციალი. დამცავი პოტენციალი არის პოტენციალი, რომლის დროსაც ხდება ლითონის კოროზიის სიჩქარე გარკვეული პირობები გარემოიღებს ყველაზე დაბალ (შეძლებისდაგვარად) მნიშვნელობას.
კათოდური დაცვის გამოყენებას აქვს უარყოფითი მხარეები. ერთ-ერთი მათგანია საშიშროება ხელახალი დაცვა. ზედმეტად დაცვა შეინიშნება დაცული ობიექტის პოტენციალის დიდი ცვლის დროს უარყოფითი მხარე. ამავე დროს გამოირჩევა. შედეგი არის დამცავი ფენების განადგურება, ლითონის წყალბადის მტვრევა და კოროზიული ბზარი.
სარბენი დაცვა (დამცავი გამოყენება)
კათოდური დაცვის ტიპი მსხვერპლშეწირულია. მსხვერპლშეწირული დაცვის გამოყენებისას უფრო ელექტროუარყოფითი პოტენციალის მქონე ლითონი დაკავშირებულია დაცულ ობიექტთან. ამ შემთხვევაში ნადგურდება არა კონსტრუქცია, არამედ საფეხური. დროთა განმავლობაში დამცავი კოროზირდება და უნდა შეიცვალოს ახლით.
სარბენი დაცვა ეფექტურია იმ შემთხვევებში, როდესაც დამცავსა და გარემოს შორის მცირე გარდამავალი წინააღმდეგობაა.
თითოეულ დამცველს აქვს დამცავი მოქმედების საკუთარი რადიუსი, რომელიც განისაზღვრება მაქსიმუმით შესაძლო მანძილი, რომელზედაც დამცავი ეფექტის დაკარგვის გარეშე შეიძლება მოიხსნას დამცავი. დამცავი დაცვა ყველაზე ხშირად გამოიყენება, როდესაც შეუძლებელია ან რთული და ძვირია სტრუქტურის დენის მიწოდება.
დამცავი გამოიყენება ნეიტრალურ გარემოში სტრუქტურების დასაცავად (ზღვა ან მდინარის წყალიჰაერი, ნიადაგი და ა.შ.).
დამცავებისთვის გამოიყენება შემდეგი ლითონები: მაგნიუმი, თუთია, რკინა, ალუმინი. სუფთა ლითონები სრულად არ ასრულებენ მათ დამცავი ფუნქციები, შესაბამისად, დამცავი საშუალებების დამზადებისას ისინი დამატებით შენადნობია.
რკინის დამცავი დამზადებულია ნახშირბადოვანი ფოლადისგან ან სუფთა რკინისგან.
თუთიის დამცავი
თუთიის დამცავი შეიცავს დაახლოებით 0.001 - 0.005% ტყვიას, სპილენძს და რკინას, 0.1 - 0.5% ალუმინს და 0.025 - 0.15% კადმიუმს. თუთიის პროექტორები გამოიყენება პროდუქტების დასაცავად ზღვის კოროზიისგან (მარილ წყალში). თუ თუთიის დამცავი გამოიყენება ოდნავ დამარილებულ, მტკნარ წყალში ან ნიადაგში, ის სწრაფად იფარება ოქსიდების და ჰიდროქსიდების სქელი ფენით.
მაგნიუმის დამცავი
შენადნობები მაგნიუმის დამცავი საწარმოებისთვის შენადნობს 2-5% თუთიას და 5-7% ალუმინს. შენადნობში სპილენძის, ტყვიის, რკინის, სილიციუმის, ნიკელის რაოდენობა არ უნდა აღემატებოდეს პროცენტის მეათედსა და მეასედს.
მაგნიუმის დამცავი გამოიყენება მსუბუქად დამარილებულ, მტკნარი წყლები, ნიადაგები. დამცავი გამოიყენება ისეთ გარემოში, სადაც თუთია და ალუმინის დამცავი არაეფექტურია. მნიშვნელოვანი ასპექტია ის, რომ მაგნიუმის დამცავი უნდა იქნას გამოყენებული გარემოში pH 9,5 - 10,5. ეს აიხსნება მაგნიუმის დაშლის მაღალი სიჩქარით და მის ზედაპირზე ნაკლებად ხსნადი ნაერთების წარმოქმნით.
მაგნიუმის დამცავი საშიშია, რადგან... არის წყალბადის მტვრევადობის და სტრუქტურების კოროზიული ბზარის მიზეზი.
ალუმინის დამცავი
ალუმინის დამცავი შეიცავს დანამატებს, რომლებიც ხელს უშლიან ალუმინის ოქსიდების წარმოქმნას. ასეთ მცველებს ემატება 8%-მდე თუთია, 5%-მდე მაგნიუმი და მეათედიდან მეასედმდე სილიციუმი, კადმიუმი, ინდიუმი და ტალიუმი. ალუმინის დამცავი გამოიყენება სანაპირო შელფზე და ზღვის წყალში.
ანოდური კოროზიისგან დაცვა
ანოდური ელექტროქიმიური დაცვა გამოიყენება ტიტანის, დაბალი შენადნობის უჟანგავი ფოლადების, ნახშირბადოვანი ფოლადების, შავი მაღალი შენადნობის შენადნობებისგან და განსხვავებული პასიური ლითონებისგან დამზადებული კონსტრუქციებისთვის. ანოდური დაცვა გამოიყენება მაღალი ელექტროგამტარობის კოროზიულ გარემოში.
ანოდური დაცვით, დაცული ლითონის პოტენციალი გადადის უფრო პოზიტიური მიმართულებით, სანამ არ მიიღწევა სისტემის პასიური სტაბილური მდგომარეობა. ანოდური ელექტროქიმიური დაცვის უპირატესობებია არა მხოლოდ კოროზიის სიჩქარის ძალიან მნიშვნელოვანი შენელება, არამედ ის ფაქტი, რომ კოროზიის პროდუქტები არ შედის წარმოებულ პროდუქტსა და გარემოში.
ანოდური დაცვა შეიძლება განხორციელდეს რამდენიმე გზით: პოტენციალის პოზიტიური მიმართულებით გადაწევით გარე ელექტრული დენის წყაროს გამოყენებით ან ჟანგვითი აგენტების (ან შენადნობში ელემენტების) შეყვანით კოროზიულ გარემოში, რაც ზრდის კათოდური პროცესის ეფექტურობას. ლითონის ზედაპირი.
ანოდური დაცვა ჟანგვის აგენტების გამოყენებით თავდაცვის მექანიზმიანოდური პოლარიზაციის მსგავსი.
თუ გამოიყენება ოქსიდაციური თვისებების მქონე პასიური ინჰიბიტორები, წარმოქმნილი დენის გავლენით დაცული ზედაპირი პასიური ხდება. მათ შორისაა დიქრომატები, ნიტრატები და ა.შ. მაგრამ ისინი საკმაოდ ძლიერ აბინძურებენ მიმდებარე ტექნოლოგიურ გარემოს.
როდესაც დანამატები შეჰყავთ შენადნობში (ძირითადად შენადნობის კეთილშობილ ლითონთან ერთად), დეპოლარიზატორის შემცირების რეაქცია, რომელიც ხდება კათოდზე, ხდება უფრო დაბალი ძაბვით, ვიდრე დაცულ ლითონზე.
თუ ელექტრული დენი გადის დაცულ სტრუქტურაში, პოტენციალი გადადის დადებითი მიმართულებით.
ანოდური ელექტროქიმიური კოროზიისგან დაცვის ინსტალაცია შედგება გარე დენის წყაროს, საცნობარო ელექტროდის, კათოდისა და თავად დაცული ობიექტისგან.
იმის გასარკვევად, შესაძლებელია თუ არა გარკვეული ობიექტისთვის ანოდური ელექტროქიმიური დაცვის გამოყენება, აღებულია ანოდიური პოლარიზაციის მრუდები, რომელთა დახმარებით შეიძლება განისაზღვროს შესასწავლი სტრუქტურის კოროზიის პოტენციალი გარკვეულ კოროზიულ გარემოში, რეგიონში. სტაბილური პასიურობა და დენის სიმჭიდროვე ამ რეგიონში.
კათოდების წარმოებისთვის გამოიყენება ცუდად ხსნადი ლითონები, როგორიცაა მაღალი შენადნობი უჟანგავი ფოლადები, ტანტალი, ნიკელი, ტყვია და პლატინი.
იმისათვის, რომ ანოდური ელექტროქიმიური დაცვა იყოს ეფექტური გარკვეულ გარემოში, აუცილებელია ადვილად პასიური ლითონებისა და შენადნობების გამოყენება, საცნობარო ელექტროდი და კათოდი ყოველთვის უნდა იყოს ხსნარში, ხოლო დამაკავშირებელი ელემენტები უნდა იყოს მაღალი ხარისხის.
ანოდური დაცვის თითოეული შემთხვევისთვის კათოდური განლაგება ინდივიდუალურად არის შექმნილი.
იმისათვის, რომ ანოდური დაცვა ეფექტური იყოს გარკვეული ობიექტისთვის, აუცილებელია, რომ იგი აკმაყოფილებდეს გარკვეულ მოთხოვნებს:
ყველა შედუღება უნდა გაკეთდეს მაღალი ხარისხით;
ტექნოლოგიურ გარემოში მასალა, საიდანაც დამზადებულია დაცული ობიექტი, უნდა გადავიდეს პასიურ მდგომარეობაში;
ჰაერის ჯიბეებისა და ბზარების რაოდენობა უნდა იყოს მინიმალური;
კონსტრუქციაზე არ უნდა იყოს მოქლონის სახსრები;
დაცულ მოწყობილობაში საცნობარო ელექტროდი და კათოდი ყოველთვის უნდა იყოს ხსნარში.
ანოდური დაცვის განსახორციელებლად ქიმიური მრეწველობახშირად გამოიყენება სითბოს გადამცვლელები და დანადგარები, რომლებსაც აქვთ ცილინდრული ფორმა.
უჟანგავი ფოლადების ელექტროქიმიური ანოდური დაცვა გამოიყენება გოგირდმჟავას, ამიაკის დაფუძნებული ხსნარების, მინერალური სასუქების, აგრეთვე ყველა სახის კოლექტორების, ავზებისა და საზომი ავზების სამრეწველო შესანახად.
ანოდური დაცვა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტრო ნიკელის მოოქროვილი აბაზანების კოროზიული განადგურების თავიდან ასაცილებლად, ხელოვნური ბოჭკოების და გოგირდმჟავას წარმოებაში სითბოს გაცვლის ერთეულები.
მილსადენები ენერგიის გადამზიდავების ტრანსპორტირების ყველაზე გავრცელებული საშუალებაა. მათი აშკარა ნაკლი არის ჟანგისადმი მიდრეკილება. ამ მიზნით ტარდება მაგისტრალური მილსადენების კათოდური დაცვა კოროზიისგან. როგორია მისი მოქმედების პრინციპი?
კოროზიის მიზეზები
მილსადენების ქსელები სიცოცხლის მხარდაჭერის სისტემებისთვის ნაწილდება მთელ რუსეთში. მათი დახმარებით ხდება გაზის, წყლის, ნავთობპროდუქტების და ნავთობის ეფექტურად ტრანსპორტირება. ცოტა ხნის წინ, ამიაკის ტრანსპორტირებისთვის მილსადენი გაიყვანეს. მილსადენების უმეტესობა დამზადებულია ლითონისგან და მათი მთავარი მტერი არის კოროზია, რომლის მრავალი სახეობა არსებობს.
ლითონის ზედაპირებზე ჟანგის წარმოქმნის მიზეზები ეფუძნება გარემოს თვისებებს, მილსადენების როგორც გარე, ასევე შიდა კოროზიას. კოროზიის რისკი შიდა ზედაპირებიდაფუძნებული:
- წყალთან ურთიერთქმედება.
- წყალში ტუტეების, მარილების ან მჟავების არსებობა.
ასეთი გარემოებები შეიძლება წარმოიშვას წყალმომარაგების მთავარ სისტემებზე, ცხელი წყლით მომარაგების (DHW), ორთქლისა და გათბობის სისტემებზე. Არანაკლები მნიშვნელოვანი ფაქტორიარის მილსადენის გაყვანის მეთოდი: მიწისზედა ან მიწისქვეშა. პირველი უფრო ადვილია ჟანგის წარმოქმნის მიზეზების შენარჩუნება და აღმოფხვრა მეორესთან შედარებით.
მილიდან მილში დაყენების მეთოდით, კოროზიის რისკი დაბალია. მილსადენის პირდაპირ დამონტაჟებისას ატმოსფეროსთან ურთიერთქმედების გამო შესაძლოა ჟანგი ჩამოყალიბდეს, რაც ასევე იწვევს დიზაინის ცვლილებას.
მიწისქვეშა მილსადენები, მათ შორის ორთქლი და ცხელი წყალი, ყველაზე დაუცველია კოროზიისგან. ჩნდება კითხვა წყლის წყაროების ფსკერზე მდებარე მილების კოროზიისადმი მგრძნობელობის შესახებ, მაგრამ მილსადენების მხოლოდ მცირე ნაწილი მდებარეობს ამ ადგილებში.
მათი დანიშნულების მიხედვით, კოროზიის რისკის მქონე მილსადენები იყოფა:
- ძირითადი ხაზები;
- თევზაობა;
- გათბობისა და სიცოცხლის მხარდაჭერის სისტემებისთვის;
- სამრეწველო საწარმოების ჩამდინარე წყლებისთვის.
მილსადენის მაგისტრალური ქსელების კოროზიისადმი მგრძნობელობა
ყველაზე კარგად არის შესწავლილი ამ ტიპის მილსადენების კოროზია და მათი დაცვა ექსპოზიციისგან გარეგანი ფაქტორებისტანდარტული მოთხოვნებით განსაზღვრული. მარეგულირებელი დოკუმენტები განიხილავს დაცვის მეთოდებს და არა ჟანგის წარმოქმნის მიზეზებს.
თანაბრად მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ, რომ ამ შემთხვევაში განიხილება მხოლოდ გარე კოროზია, რომლის მიმართაც მილსადენის გარე მონაკვეთი მგრძნობიარეა, ვინაიდან მილსადენის შიგნით გადის ინერტული აირები. ამ შემთხვევაში ლითონის შეხება ატმოსფეროსთან არც ისე საშიშია.
კოროზიისგან დაცვის მიზნით, GOST-ის მიხედვით, განიხილება მილსადენის რამდენიმე მონაკვეთი: გაზრდილი და მაღალი საშიშროება, ასევე კოროზიისგან საშიში.
ატმოსფეროდან უარყოფითი ფაქტორების გავლენა ტერიტორიებზე გაზრდილი საფრთხეან კოროზიის ტიპები:
- მაწანწალა დენები წარმოიქმნება პირდაპირი დენის წყაროებიდან.
- მიკროორგანიზმების ზემოქმედება.
- შექმნილი სტრესი იწვევს ლითონის გახეთქვას.
- ნარჩენების შენახვა.
- მარილიანი ნიადაგები.
- ტრანსპორტირებული ნივთიერების ტემპერატურა 300 °C-ზე მეტია.
- ნავთობსადენის ნახშირორჟანგის კოროზია.
მიწისქვეშა მილსადენების კოროზიისგან დაცვის ინსტალერმა უნდა იცოდეს მილსადენის დიზაინი და SNiP-ის მოთხოვნები.
ელექტროქიმიური კოროზია ნიადაგისგან
მილსადენების ცალკეულ მონაკვეთებში წარმოქმნილი ძაბვების განსხვავების გამო, ხდება ელექტრონის ნაკადი. ჟანგის წარმოქმნის პროცესი ხდება ელექტროქიმიური პრინციპის მიხედვით. ამ ეფექტიდან გამომდინარე, ანოდურ ზონებში ლითონის ნაწილი ბზარი და მიედინება ნიადაგის ძირში. ელექტროლიტთან ურთიერთქმედების შემდეგ წარმოიქმნება კოროზია.
უარყოფითი გამოვლინებისგან დაცვის უზრუნველსაყოფად ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი კრიტერიუმია ხაზის სიგრძე. გზად არის ნიადაგები განსხვავებული შემადგენლობადა მახასიათებლები. ეს ყველაფერი ხელს უწყობს ძაბვის სხვაობის გაჩენას გაყვანილი მილსადენების ნაწილებს შორის. ქსელს აქვს კარგი გამტარობა, ამიტომ საკმაოდ დიდი რაოდენობით გალვანური წყვილების წარმოქმნა ხდება.
მილსადენის კოროზიის სიჩქარის ზრდა პროვოცირებას ახდენს მაღალი სიმკვრივისელექტრონების ნაკადი. ხაზების სიღრმე არანაკლებ მნიშვნელოვანია, რადგან ის ინარჩუნებს ტენიანობის მნიშვნელოვან პროცენტს და ტემპერატურა არ არის დაშვებული "0" ნიშნულზე დაბლა. დამუშავების შემდეგ მილების ზედაპირზე ასევე რჩება წისქვილის ქერცლი და ეს გავლენას ახდენს ჟანგის გამოჩენაზე.
ჩატარებით კვლევითი სამუშაოპირდაპირი კავშირი დამყარდა მეტალზე წარმოქმნილ ჟანგის სიღრმესა და ფართობს შორის. ეს ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ მეტალი უფრო დიდი ზედაპირის ფართობით ყველაზე დაუცველია გარე უარყოფითი გამოვლინებების მიმართ. განსაკუთრებული შემთხვევები მოიცავს ელექტროქიმიური პროცესის გავლენის ქვეშ ფოლადის კონსტრუქციებზე გაცილებით მცირე განადგურების წარმოქმნას.
ნიადაგების აგრესიულობა ლითონის მიმართ, პირველ რიგში, განისაზღვრება მათივე სტრუქტურული კომპონენტით, ტენიანობით, წინააღმდეგობით, ტუტეებით გაჯერებით, ჰაერის გამტარიანობით და სხვა ფაქტორებით. მიწისქვეშა მილსადენების კოროზიისგან დაცვის ინსტალატორი უნდა იცნობდეს მილსადენის მშენებლობის პროექტს.
კოროზია მაწანწალა დენების გავლენის ქვეშ
ჟანგი შეიძლება წარმოიშვას ელექტრონების ალტერნატიული და მუდმივი ნაკადისგან:
- ჟანგის წარმოქმნა მუდმივი დენის გავლენის ქვეშ. მაწანწალა დენები არის დენები, რომლებიც გვხვდება ნიადაგში და მიწისქვეშ მდებარე სტრუქტურულ ელემენტებში. მათი წარმოშობა ანთროპოგენურია. ისინი წარმოიქმნება პირდაპირი დენის ტექნიკური მოწყობილობების მუშაობის შედეგად, რომლებიც ვრცელდება შენობებიდან ან ნაგებობებიდან. ეს შეიძლება იყოს შედუღების ინვერტორები, კათოდური დაცვის სისტემები და სხვა მოწყობილობები. დენი მიდრეკილია უმცირესი წინააღმდეგობის გზას მიჰყვეს, რის შედეგადაც, მიწაში არსებული მილსადენებით, გაცილებით ადვილი იქნება დენის გავლა მეტალში. ანოდი არის მილსადენის მონაკვეთი, საიდანაც მაწანწალა დენი გამოდის ნიადაგის ზედაპირზე. მილსადენის ნაწილი, რომელშიც დენი შედის, მოქმედებს როგორც კათოდი. აღწერილ ანოდიურ ზედაპირებზე დენებს აქვთ გაზრდილი სიმკვრივე, ამიტომ სწორედ ამ ადგილებში წარმოიქმნება მნიშვნელოვანი კოროზიული ლაქები. კოროზიის მაჩვენებელი შეზღუდული არ არის და შეიძლება იყოს 20 მმ-მდე წელიწადში.
- ჟანგის წარმოქმნა ალტერნატიული დენის გავლენის ქვეშ. როდესაც მდებარეობს ელექტროგადამცემი ხაზების მახლობლად 110 კვ-ზე მეტი ძაბვის ქსელში, ისევე როგორც მილსადენების პარალელურად მოწყობისას, კოროზია ხდება ალტერნატიული დენების გავლენის ქვეშ, მათ შორის კოროზია მილსადენების იზოლაციის ქვეშ.
სტრესული კოროზიის კრეკინგი
თუ ლითონის ზედაპირი ერთდროულად ექვემდებარება გარე უარყოფითი ფაქტორებიდა მაღალი ძაბვისელექტროგადამცემი ხაზებიდან, რომლებიც ქმნიან დაჭიმვის ძალებს, ხდება ჟანგის წარმოქმნა. ჩატარებული კვლევის მიხედვით, ადგილი დაიკავა ახალმა წყალბად-კოროზიის თეორიამ.
მილის წყალბადით გაჯერებისას წარმოიქმნება მცირე ბზარები, რაც შემდეგ უზრუნველყოფს წნევის მატებას შიგნიდან ატომებისა და კრისტალების ბმის საჭირო ეკვივალენტზე მაღალ დონემდე.
პროტონის დიფუზიის გავლენით, ზედაპირის ფენის ჰიდროგენიზაცია ხდება ჰიდროლიზის გავლენის ქვეშ. ამაღლებული დონეებიკათოდური დაცვა და არაორგანული ნაერთების ერთდროული ზემოქმედება.
ბზარის გახსნის შემდეგ ლითონის დაჟანგვის პროცესი აჩქარებს, რასაც უზრუნველყოფს დაფქული ელექტროლიტი. შედეგად, მექანიკური ზემოქმედების გავლენის ქვეშ, ლითონი განიცდის ნელ განადგურებას.
კოროზია მიკროორგანიზმების გამო
მიკრობიოლოგიური კოროზია არის მილსადენზე ჟანგის წარმოქმნის პროცესი ცოცხალი მიკროორგანიზმების გავლენის ქვეშ. ეს შეიძლება იყოს წყალმცენარეები, სოკოები, ბაქტერიები, პროტოზოების ჩათვლით. დადგენილია, რომ ბაქტერიების გამრავლება ყველაზე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ამ პროცესზე. მიკროორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობის შესანარჩუნებლად აუცილებელია პირობების შექმნა, კერძოდ, აზოტი, ტენიანობა, წყალი და მარილები. ასევე პირობებია:
- ტემპერატურისა და ტენიანობის ინდიკატორები.
- წნევა.
- განათების ხელმისაწვდომობა.
- ჟანგბადი.
ორგანიზმებმა, რომლებიც წარმოქმნიან მჟავე პირობებს, ასევე შეიძლება გამოიწვიონ კოროზია. მათი გავლენით ზედაპირზე ჩნდება ღრუები, რომლებიც შავი ფერის და ცუდი სუნიგოგირდწყალბადის. სულფატის შემცველი ბაქტერიები გვხვდება პრაქტიკულად ყველა ნიადაგში, მაგრამ კოროზიის მაჩვენებელი იზრდება მათი რაოდენობის მატებასთან ერთად.
რა არის ელექტროქიმიური დაცვა
მილსადენების ელექტროქიმიური დაცვა კოროზიისგან არის ღონისძიებების ერთობლიობა, რომელიც მიმართულია ელექტრული ველის გავლენის ქვეშ კოროზიის განვითარების თავიდან ასაცილებლად. პირდაპირი დენის გადასაყვანად გამოიყენება სპეციალიზებული გამსწორებლები.
კოროზიისგან დაცვა მიიღწევა შექმნით ელექტრომაგნიტური ველი, რის შედეგადაც მიიღება უარყოფითი პოტენციალი ან ტერიტორია მოქმედებს როგორც კათოდი. ანუ, ფოლადის მილსადენების მონაკვეთი, რომელიც დაცულია ჟანგის წარმოქმნისგან, იძენს უარყოფით მუხტს და დამიწება ხდება დადებითი.
მილსადენების კათოდური დაცვა კოროზიისგან თან ახლავს ელექტროლიტურ დაცვას საშუალების საკმარისი გამტარობით. ამ ფუნქციას ასრულებს ნიადაგი ლითონის მიწისქვეშა მაგისტრალების დაგებისას. ელექტროდების შეხება ხორციელდება გამტარ ელემენტების მეშვეობით.
კოროზიის ინდიკატორების განსაზღვრის ინდიკატორი არის მაღალი ძაბვის ვოლტმეტრი ან კოროზიის ლიანდაგი. ამ მოწყობილობის გამოყენებით ხდება ელექტროლიტსა და ნიადაგს შორის ინდიკატორის მონიტორინგი, სპეციალურად ამ შემთხვევისთვის.
როგორ არის კლასიფიცირებული ელექტროქიმიური დაცვა?
ძირითადი მილსადენების და ტანკების კოროზია და დაცვა მისგან კონტროლდება ორი გზით:
- დენის წყარო დაკავშირებულია ლითონის ზედაპირთან. ეს ტერიტორია იძენს უარყოფით მუხტს, ანუ მოქმედებს როგორც კათოდი. ანოდები არის ინერტული ელექტროდები, რომლებსაც არაფერი აქვთ საერთო დიზაინთან. ეს მეთოდი ითვლება ყველაზე გავრცელებულად და ელექტროქიმიური კოროზია არ ხდება. ეს ტექნიკა მიზნად ისახავს შემდეგი სახის კოროზიის თავიდან აცილებას: ორმოში, მაწანწალა დენების არსებობის გამო, კრისტალური ტიპის უჟანგავი ფოლადისგან, ასევე სპილენძის ელემენტების გატეხვა.
- გალვანური მეთოდი. მაგისტრალური მილსადენების დაცვა ან მსხვერპლშეწირვის დაცვა ხორციელდება ნეგატიური მუხტის მაღალი დონის მქონე ლითონის ფირფიტებით, დამზადებული ალუმინის, თუთიის, მაგნიუმის ან მათი შენადნობებისგან. ანოდები არის ორი ელემენტი, ეგრეთ წოდებული ინჰიბიტორები, ხოლო დამცავი ნელი განადგურება ხელს უწყობს პროდუქტში კათოდური დენის შენარჩუნებას. დამცავი დაცვა გამოიყენება ძალიან იშვიათად. ECP ხორციელდება მილსადენების საიზოლაციო საფარით.
ელექტროქიმიური დაცვის მახასიათებლების შესახებ
მილსადენის განადგურების ძირითადი მიზეზი ლითონის ზედაპირების კოროზიის შედეგია. ჟანგის წარმოქმნის შემდეგ წარმოიქმნება ბზარები, ნაპრალები და ღრუები, რომლებიც თანდათან იზრდება ზომაში და ხელს უწყობს მილსადენის გახეთქვას. ეს ფენომენი უფრო ხშირად ხდება მიწისქვეშა ან მიწისქვეშა წყლებთან კონტაქტში მყოფი მაგისტრალების მახლობლად.
კათოდური დაცვის პრინციპი არის ძაბვის სხვაობის შექმნა და ზემოთ აღწერილი ორი მეთოდის მოქმედება. უშუალოდ მილსადენის ადგილზე გაზომვის ოპერაციების განხორციელების შემდეგ, დადგინდა, რომ განადგურების პროცესის შენელებისთვის საჭირო პოტენციალი უნდა იყოს 0,85 ვ, ხოლო მიწისქვეშა ელემენტებისთვის ეს მნიშვნელობა არის 0,55 ვ.
კოროზიის სიჩქარის შესანელებლად, კათოდური ძაბვა უნდა შემცირდეს 0.3 ვ-ით. ამ სიტუაციაში კოროზიის მაჩვენებელი არ აღემატება 10 მიკრონს/წელიწადში და ეს მნიშვნელოვნად გაზრდის ტექნიკური მოწყობილობების მომსახურების ვადას.
ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი პრობლემაა მაწანწალა დენების არსებობა ნიადაგში. ასეთი დენები წარმოიქმნება შენობების, ნაგებობების, სარკინიგზო ლიანდაგების და სხვა მოწყობილობების დამიწების შედეგად. უფრო მეტიც, შეუძლებელია ზუსტი შეფასება იმის შესახებ, თუ სად შეიძლება გამოჩნდნენ ისინი.
დესტრუქციული ეფექტის შესაქმნელად, საკმარისია ფოლადის მილსადენების დამუხტვა დადებითი პოტენციალით ელექტროლიტურ გარემოსთან მიმართებაში, მათ შორისაა მიწაში ჩაყრილი მილსადენები.
წრედის დენით უზრუნველსაყოფად საჭიროა გარე ძაბვის მიწოდება, რომლის პარამეტრებიც საკმარისი იქნება ნიადაგის საძირკვლის წინააღმდეგობის გასარღვევად.
როგორც წესი, ასეთი წყაროებია ელექტროგადამცემი ხაზები, რომელთა სიმძლავრეა 6-დან 10 კვტ-მდე. თუ ელექტრო დენის მიწოდება შეუძლებელია, მაშინ შეიძლება გამოყენებულ იქნას დიზელის ან გაზის გენერატორები. მიწისქვეშა მილსადენების კოროზიისგან დაცვის ინსტალატორი სამუშაოს შესრულებამდე უნდა იცნობდეს საპროექტო გადაწყვეტილებებს.
კათოდური დაცვა
მილების ზედაპირზე ჟანგის პროცენტის შესამცირებლად გამოიყენება ელექტროდის დაცვის სადგურები:
- ანოდი, დამზადებულია დამიწების გამტარების სახით.
- მუდმივი ელექტრონების ნაკადების გადამყვანები.
- მოწყობილობა პროცესის კონტროლისა და ამ პროცესის მონიტორინგისთვის.
- საკაბელო და მავთულის კავშირები.
კათოდური დაცვის სადგურები საკმაოდ ეფექტურია; ელექტროგადამცემ ხაზთან ან გენერატორთან პირდაპირ მიერთებისას ისინი უზრუნველყოფენ დენების ინჰიბიტორულ ეფექტს. ეს უზრუნველყოფს მილსადენის რამდენიმე მონაკვეთის ერთდროულად დაცვას. პარამეტრების რეგულირება შესაძლებელია ხელით ან ავტომატურად. პირველ შემთხვევაში გამოიყენება ტრანსფორმატორის გრაგნილები, ხოლო მეორეში - ტირისტორები.
რუსეთში ყველაზე გავრცელებულია მაღალტექნოლოგიური ინსტალაცია - Minevra -3000. მისი სიმძლავრე საკმარისია 30 000 მ მაგისტრალების დასაცავად.
ტექნიკური მოწყობილობის უპირატესობები:
- მაღალი სიმძლავრის მახასიათებლები;
- ოპერაციული რეჟიმის განახლება გადატვირთვის შემდეგ მეოთხედ წუთში;
- ციფრული რეგულირების გამოყენებით ხდება ოპერაციული პარამეტრების მონიტორინგი;
- უაღრესად კრიტიკული კავშირების შებოჭილობა;
- მოწყობილობის დაკავშირება პროცესის დისტანციურ კონტროლთან.
ასევე გამოიყენება ASKG-TM, თუმცა მათი სიმძლავრე დაბალია, ისინი აღჭურვილია ტელემეტრიული კომპლექსით ან დისტანციური მართვასაშუალებას აძლევს მათ იყვნენ არანაკლებ პოპულარული.
სამუშაო ადგილზე უნდა იყოს ხელმისაწვდომი წყალმომარაგების ან გაზსადენის საიზოლაციო მაგისტრალის დიაგრამა.
ვიდეო: კათოდური დაცვა კოროზიისგან - რა არის და როგორ ხორციელდება?
კოროზიისგან დაცვა დრენაჟის დამონტაჟებით
მიწისქვეშა მილსადენების კოროზიისგან დაცვის ინსტალერი უნდა იცნობდეს სადრენაჟო სისტემას. ასეთი დაცვა მაწანწალა დენებისაგან მილსადენების ჟანგის წარმოქმნისგან ხორციელდება სადრენაჟო მოწყობილობით, რომელიც აუცილებელია ამ დენების გადასატანად დედამიწის სხვა მონაკვეთზე. დრენაჟის რამდენიმე ვარიანტი არსებობს.
შესრულების სახეები:
- შესრულებული მიწისქვეშა.
- პირდაპირ.
- პოლარობით.
- გამაგრებული.
თიხის დრენაჟის ჩატარებისას ელექტროდები დამონტაჟებულია ანოდის ზონებში. სწორი სადრენაჟო ხაზის უზრუნველსაყოფად, კეთდება ელექტრული ჯუმპერი, რომელიც აკავშირებს მილსადენს დენის წყაროების უარყოფით პოლუსთან, მაგალითად, დამიწება საცხოვრებელი კორპუსიდან.
პოლარიზებულ დრენაჟს აქვს ცალმხრივი გამტარობა, ანუ როდესაც დადებითი მუხტი გამოჩნდება ადგილზე მარყუჟზე, ის ავტომატურად გამორთულია. გაძლიერებული დრენაჟი მუშაობს დენის გადამყვანიდან, რომელიც დამატებით არის დაკავშირებული ელექტრული დიაგრამა, და ეს აუმჯობესებს მაწანწალა დენების ამოღებას მთავარი ხაზიდან.
მილსადენის კოროზიის ზრდა ხორციელდება გაანგარიშებით, RD-ის მიხედვით.
გარდა ამისა, გამოიყენება ინჰიბიტორული დაცვა, ანუ ის გამოიყენება მილებზე სპეციალური კომპოზიციააგრესიული გარემოსგან დასაცავად. გაჩერებული კოროზია ხდება მაშინ, როდესაც ქვაბის მოწყობილობა დიდი ხნის განმავლობაში უმოქმედოა; ამის თავიდან ასაცილებლად საჭიროა აღჭურვილობის შენარჩუნება.
მიწისქვეშა მილსადენების კოროზიისგან დაცვის ინსტალერს უნდა ჰქონდეს ცოდნა და უნარები, გაიაროს ტრენინგი წესებში და პერიოდულად გაიაროს სამედიცინო გამოკვლევა და გაიაროს გამოცდები როსტექნაძორიდან ინსპექტორის თანდასწრებით.
ლითონის დაცვას კოროზიისგან გარე პირდაპირი ელექტრული დენის გამოყენებით, რომელიც რადიკალურად ცვლის მასალის ელექტროდურ პოტენციალს და ცვლის მისი კოროზიის სიჩქარეს, ეწოდება ელექტროქიმიური დაცვა. ის საიმედოდ იცავს ზედაპირებს კოროზიისგან, ხელს უშლის მიწისქვეშა ტანკების, მილსადენების, გემების ფსკერის, გაზის ავზების, ჰიდრავლიკური კონსტრუქციების, გაზსადენების და ა.შ. განადგურებას. , ანუ როდესაც ხდება ლითონის კონსტრუქციების აქტიური განადგურება.
ელექტროქიმიური დაცვის მუშაობის პრინციპი
პირდაპირი ელექტრული დენის წყარო ლითონის სტრუქტურას გარედან უკავშირდება. პროდუქტის ზედაპირზე ელექტრული დენი აყალიბებს ელექტროდების კათოდური პოლარიზაციას, რის შედეგადაც ხდება გაცვლა და ანოდური უბნები გარდაიქმნება კათოდური. შედეგად, კოროზიული გარემოს გავლენის ქვეშ ნადგურდება ანოდი და არა საწყისი მასალა. ამ სახის დაცვა იყოფა კათოდური და ანოდიური, ეს დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელი მიმართულებით (უარყოფითი ან დადებითი) იცვლება ლითონის პოტენციალი.
კათოდური კოროზიისგან დაცვა
მაგალითი: (+0.8)Au/Fe(-0.44)
ლითონის ნაწილების სტაბილურობის გასაზრდელად ნებისმიერ აგრესიულ გარემოსთან ან ექსპლუატაციის დროს ზღვის წყალთან ან ნიადაგთან კონტაქტში, გამოიყენება კათოდური კოროზიისგან დაცვა. ამ შემთხვევაში, შენახული ლითონის კათოდური პოლარიზაცია მიიღწევა სხვა მეტალთან (ალუმინი, თუთია, მაგნიუმი) მიკროგალვანური წყვილის ფორმირებით, კათოდური პროცესის სიჩქარის შემცირებით (ელექტროლიტის დეაერაცია) ან გარე წყაროდან ელექტრული დენის გამოყენებით. .
ეს ტექნიკა ჩვეულებრივ გამოიყენება შავი ლითონების შესანარჩუნებლად, რადგან ნიადაგში და წყალში მდებარე ობიექტების უმეტესობა მზადდება მათგან - მაგალითად, ბურჯები, წყობის კონსტრუქციები, მილსადენები. ამ მეთოდმა ასევე მოიპოვა ფართო გამოყენება მანქანათმშენებლობაში, კოროზიის პროცესების პრევენციაში ახალ და მოხმარებულ მანქანებში, მანქანის ძარაების, გვერდითი ნაწილების ღრუების, შასის კომპონენტების და ა.შ.. უნდა აღინიშნოს, რომ იგივე მეთოდი წარმოებისთვის გამოიყენება ეფექტური დაცვამანქანის ქვედა ნაწილი, რომელიც ყველაზე ხშირად ექვემდებარება აგრესიულ გარემოს.
კათოდური დაცვა, მრავალი უპირატესობით, ჯერ კიდევ აქვს უარყოფითი მხარეები. ერთ-ერთი მათგანია დაცვის გადაჭარბება, ეს ფენომენი შეინიშნება, როდესაც შენახული პროდუქტის პოტენციალი მკვეთრად გადადის უარყოფითი მიმართულებით. შედეგი არის ლითონის სისუსტე, მასალის კოროზიული ბზარი და ყველა დამცავი საფარის განადგურება. მისი ტიპია სარბენი დაცვა. მისი გამოყენებისას შენახულ პროდუქტზე მიმაგრებულია უარყოფითი პოტენციალის მქონე ლითონი (დამცავი), რომელიც შემდგომში ნადგურდება და ინარჩუნებს ობიექტს.
ანოდიური დაცვა
მაგალითი: (-0.77)Cd/Fe(-0.44) 
ლითონის კოროზიისგან ანოდიური დაცვა გამოიყენება მაღალი შენადნობის შავი შენადნობებისგან, ნახშირბადის და მჟავაგამძლე ფოლადისგან დამზადებული პროდუქტებისთვის, რომლებიც მდებარეობს კოროზიულ გარემოში კარგი ელექტრული გამტარობით. ამ მეთოდით ლითონის პოტენციალი დადებითი მიმართულებით მოძრაობს, სანამ არ მიაღწევს სტაბილურ (პასიურ) მდგომარეობას.
ანოდის ელექტროქიმიური ინსტალაცია მოიცავს: დენის წყაროს, კათოდს, საცნობარო ელექტროდს და შენახულ ობიექტს.
იმისათვის, რომ დაცვა მაქსიმალურად ეფექტური იყოს ნებისმიერი კონკრეტული ნივთისთვის, უნდა დაიცვან გარკვეული წესები:
მინიმუმამდე დაიყვანოთ ბზარების, ნაპრალების და საჰაერო ჯიბეების რაოდენობა;
ლითონის კონსტრუქციების შედუღებისა და შეერთებების ხარისხი უნდა იყოს მაქსიმალური;
კათოდი და საცნობარო ელექტროდი უნდა მოთავსდეს ხსნარში და იქ მუდმივად დარჩეს
ლითონის კონსტრუქციები"
მიწისქვეშა ლითონის კონსტრუქციების კათოდური დაცვა
კათოდური დაცვის მოქმედების პრინციპი
როდესაც ლითონი შედის ელექტროლიტურ გარემოსთან დაკავშირებულ ნიადაგებთან კონტაქტში, ხდება კოროზიის პროცესი, რომელსაც თან ახლავს ელექტრული დენის წარმოქმნა და დგინდება ელექტროდის გარკვეული პოტენციალი. მილსადენის ელექტროდის პოტენციალის სიდიდე შეიძლება განისაზღვროს პოტენციური სხვაობით ორ ელექტროდს შორის: მილსადენსა და არაპოლარიზებულ სპილენძის სულფატის ელემენტს შორის. ამრიგად, მილსადენის პოტენციალის მნიშვნელობა არის განსხვავება მის ელექტროდის პოტენციალსა და საცნობარო ელექტროდის პოტენციალს შორის მიწასთან მიმართებაში. მილსადენის ზედაპირზე, ელექტროდების პროცესები ხდება გარკვეული მიმართულებით და დროში ცვლილებები სტაციონარული ხასიათისაა.
სტაციონალურ პოტენციალს ჩვეულებრივ უწოდებენ ბუნებრივ პოტენციალს, რაც გულისხმობს მილსადენზე მაწანწალა და სხვა ინდუცირებული დენების არარსებობას.
კოროზიული ლითონის ურთიერთქმედება ელექტროლიტთან იყოფა ორ პროცესად: ანოდურ და კათოდურ პროცესად, რომლებიც ერთდროულად მიმდინარეობს სხვადასხვა სფეროებშიმეტალსა და ელექტროლიტს შორის ინტერფეისი.
კოროზიისგან დაცვისას გამოიყენება ანოდური და კათოდური პროცესების ტერიტორიული გამიჯვნა. მილსადენს უკავშირდება დენის წყარო დამატებითი დამიწების ელექტროდით, რომლის დახმარებით მილსადენზე ვრცელდება გარე პირდაპირი დენი. ამ შემთხვევაში, ანოდური პროცესი ხდება დამატებით დამიწების ელექტროდზე.
მიწისქვეშა მილსადენების კათოდური პოლარიზაცია ხორციელდება ელექტრული ველის გამოყენებით გარე პირდაპირი დენის წყაროდან. პირდაპირი დენის წყაროს უარყოფითი პოლუსი უკავშირდება დაცულ კონსტრუქციას, ხოლო მილსადენი არის კათოდი მიწასთან მიმართებაში, ხელოვნურად შექმნილი დამიწების ანოდი კი დადებითი პოლუსია.
სქემატური დიაგრამაკათოდური დაცვა ნაჩვენებია ნახ. 14.1. კათოდური დაცვით, დენის წყარო 2-ის უარყოფითი პოლუსი უკავშირდება მილსადენს 1-ს, ხოლო დადებითი პოლუსი უკავშირდება ხელოვნურად შექმნილ ანოდ-დამიწების მოწყობილობას 3. როდესაც დენის წყარო ჩართულია, დენის წყარო მისი პოლუსიდან გადის ანოდური დამიწება შედის მიწაში და იზოლაციის დაზიანებული უბნების მეშვეობით 6 მილში. შემდეგ, დრენაჟის წერტილის 4-ის მეშვეობით დამაკავშირებელი მავთულის 5-ის გასწვრივ, დენი ისევ უბრუნდება დენის წყაროს მინუსს. ამ შემთხვევაში, კათოდური პოლარიზაციის პროცესი იწყება მილსადენის დაუცველ მონაკვეთებში.
ბრინჯი. 14.1. მილსადენის კათოდური დაცვის სქემატური დიაგრამა:
1 - მილსადენი; 2 - გარე წყაროპირდაპირი დენი; 3 - ანოდური დამიწება;
4 - სადრენაჟო წერტილი; 5 - სადრენაჟო კაბელი; 6 - კათოდური ტერმინალის კონტაქტი;
7 - კათოდური ტერმინალი; 8 - მილსადენის იზოლაციის დაზიანება
ვინაიდან დამიწების ელექტროდსა და მილსადენს შორის გამოყენებული გარე დენის ძაბვა მნიშვნელოვნად აღემატება მილსადენის კოროზიის მაკროწყვილების ელექტროდებს შორის პოტენციურ განსხვავებას, ანოდური დამიწების სტაციონარული პოტენციალი არ თამაშობს გადამწყვეტ როლს.
ელექტროქიმიური დაცვის ჩათვლით ( j 0a.დამატება) დარღვეულია კოროზიული მაკროწყვილების დენების განაწილება, კათოდური მონაკვეთების პოტენციური სხვაობის მნიშვნელობები „მილა-მიწა“ ( j 0k) ანოდის მონაკვეთების პოტენციური სხვაობით ( j 0a), გათვალისწინებულია პოლარიზაციის პირობები.
კათოდური დაცვა რეგულირდება საჭირო დამცავი პოტენციალის შენარჩუნებით. თუ გარე დენის გამოყენებით მილსადენი პოლარიზებულია წონასწორობის პოტენციალამდე ( j 0k = j 0a) ლითონის დაშლა (სურ. 14.2 ა), შემდეგ ჩერდება ანოდური დენი და ჩერდება კოროზია. დამცავი დენის შემდგომი ზრდა არაპრაქტიკულია. უფრო პოზიტიურ პოტენციურ მნიშვნელობებზე ხდება არასრული დაცვის ფენომენი (ნახ. 14.2 ბ). ეს შეიძლება მოხდეს მილსადენის კათოდური დაცვის დროს, რომელიც მდებარეობს მაწანწალა დენების ძლიერი ზემოქმედების არეალში ან დამცავი საშუალებების გამოყენებისას, რომლებსაც არ აქვთ საკმარისად უარყოფითი ელექტროდის პოტენციალი (თუთიის დამცავი).
ლითონის კოროზიისგან დაცვის კრიტერიუმებია დამცავი დენის სიმკვრივე და დამცავი პოტენციალი.
შიშველი ლითონის სტრუქტურის კათოდური პოლარიზაცია დამცავი პოტენციალის მიმართ მოითხოვს მნიშვნელოვან დენებს. დენის სიმკვრივის ყველაზე სავარაუდო მნიშვნელობები, რომლებიც საჭიროა სხვადასხვა გარემოში ფოლადის პოლარიზაციისთვის, მინიმალურ დამცავ პოტენციალს (-0,85 ვ) სპილენძ-სულფატის საცნობარო ელექტროდთან მიმართებაში მოცემულია ცხრილში. 14.1
ბრინჯი. 14.2. კოროზიის დიაგრამა სრული პოლარიზაციის შემთხვევაში (ა) და
არასრული პოლარიზაცია (ბ)
როგორც წესი, კათოდური დაცვა გამოიყენება მილსადენის გარე ზედაპირზე დაყენებულ საიზოლაციო საფარებთან ერთად. ზედაპირის საფარი ამცირებს საჭირო დენს სიდიდის რამდენიმე ბრძანებით. ამრიგად, ნიადაგში კარგი საფარის მქონე ფოლადის კათოდური დაცვისთვის საჭიროა მხოლოდ 0,01 ... 0,2 mA/m 2.
ცხრილი 14.1
კათოდური დაცვისთვის საჭირო დენის სიმკვრივე
შიშველი ფოლადის ზედაპირი სხვადასხვა გარემოში
იზოლირებული მაგისტრალური მილსადენების დამცავი დენის სიმკვრივე ვერ გახდება საიმედო დაცვის კრიტერიუმი დაზიანებული მილსადენის იზოლაციის უცნობი განაწილების გამო, რაც განსაზღვრავს ლითონის ფაქტობრივ კონტაქტს მიწასთან. არაიზოლირებული მილისთვისაც კი (ვაზნა მიწისქვეშა გადასასვლელზე რკინიგზაზე და მაგისტრალებზე), დამცავი დენის სიმკვრივე განისაზღვრება სტრუქტურის გეომეტრიული ზომებით და ფიქტიურია, რადგან ვაზნის ზედაპირის პროპორცია რჩება უცნობი, დაფარულია მუდმივად არსებულით. პასიური დამცავი ფენები (მასშტაბები და ა.შ.) და არ მონაწილეობენ დეპოლარიზაციის პროცესში. ამიტომ, დამცავი დენის სიმკვრივე, როგორც დაცვის კრიტერიუმი, გამოიყენება ზოგიერთისთვის ლაბორატორიული კვლევაშესრულებულია ლითონის ნიმუშებზე.
Ჩატვირთვა...